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【醫院ICU家屬探視系統廠家】VoIP在GPRS、UMTS中的應用

2023-10-21 09:16

VoIP技術不僅在固定網絡中獲得了巨大的成功,在移動網絡中也在穩步前進,特別是在向3G邁進的今天,可以預見VoIP在未來會成為話音的主流技術。                 VoIPoW(VoIPoverWireless)即在移動網絡中的VoIP在有著廣闊發展前景的同時,也面臨著一些挑戰,比如QoS和如何有效的利用頻譜等。VoIP在GPRS,UMTS中的應用框架和關鍵技術,最后再談談其QoS的問題。   
1、VoIPinGPRS

  VoIP在GPRS網絡中應用,需要解決的2個關鍵技術是頭部壓縮和非標準的TBF。

 

  1.1頭部壓縮技術

 

  IP包頭過長是影響其在無線網絡中應用的一個重要問題,解決這一問題的方案是采用頭部壓縮技術(RFC2508,低速串行鏈路下IP/UDP/RTP數據包頭的壓縮)。

  頭部壓縮技術的原理是:語音編碼器生成的語音數據被逐層封裝成RTP,UDP和IP包。這樣的語音幀頭部長度達到40B,但是有效載荷只有15~30B。這樣對于一個相同的語音流來說,在連續的語音包中就有較高的冗余度。要降低這種冗余,必須使用壓縮算法。

  IETF提供了多種包頭壓縮的標準,cRTP就是最有影響力的一種,他可以將40B的包頭最小壓縮至2B。用cRTP進行頭部壓縮,必須維護上下文信息(Context,即未壓縮的在通路兩端上一次發送的包頭),這樣,頭部僅僅攜帶上下文信息的變化即可。但是如果發生丟包或包被損壞,接收端就無法正確地更新上下文信息。所以必須提供相應的機制去監測上下文錯誤并去修復他。cRTP可以發送上下文更新請求來修復上下文,但是鏈路上的往返時間會影響這種修復機制的效率。

  另一種高效且更適應蜂窩應用的方法是ROCOO(RobustChecksum-basedheaderCompression)。ROCCO在包頭提供了解壓縮器以及足夠的信息,使得可以在本地來修復上下文,即使在多個連續的包流失或損壞的情況下也是如此,這樣就消除了cRTP中會造成一些負面作用。

  比較而言,ROCOO比cRTP具有更高的健壯性、壓縮比和容量,正是因為這些壓縮技術,才使得VoIP成為新的無線語音業務的選擇變得切實可行。

 

  1.2非標準的TBF

 

  TBF(TemporaryBlockFlow)是建立在移動站和網絡之間的臨時數據通道,在理想情況下他的上行時間為100~150ms,下行時間為60~100ms。TBF假定大的應用數據包會在一個TBF中發送,當發送完畢后,他會釋放。當語音包連續發送時,頻繁地釋放和重建。這樣顯然無法滿足實時應用(如VoIP)端到端最小時延的要求,所以必須對TBF的釋放機制進行修改。

  一種選擇是建立一條半永久的TBF,即通話開始建立TBF,通話結束釋放TBF。在非活動狀態下(如靜音),分配給TBF的資源可以被別的應用復用。此外,還可以有永久性的TBF,他相當于電路交換方式,即給MS分配一條永久性的PDTCH(PacketDataTrafficChannel)。永久性的TBF可以被優化,來使實時數據(realtimedata)和普通數據(besteffortdata)仍可被復用。

2、VoIPinUMTS

  UMTS(UniversalMobileTelecommunicationSystems)是3G組織提出的全球可漫游的移動通信系統。在UMTS中應用VoIP,結果是在UMTS中產生一個端到端的、高帶寬的IP會話,這相當于為移動終端用戶打開一個多媒體業務的集合,而這正是UMTS致力的一個目標。

  在UMTS中應用VoIP,需要下列的網絡元素:MSCServer,SIPServer,UTRANMG,PSTNMG,SG,HSS,AAA,同時在網絡中使用SIP作為呼叫控制協議。

  MGC通過H.248來控制MG,同時他也完成SIP和ISUP的信令轉換。UMTS使用GPRS來傳輸數據流,對于語音他使用GPRS隧道協議GTP(GPRSTunnelingProtocol),這是針對分組交換移動終端的,移動性問題可以通過GPRS協議來解決。用戶的個性業務可以通過兩種方式提供給虛擬家庭環境(VHE),一種是在SIPServer上開發SSP,并把SIP的呼叫狀態模型映射到IN/CAMEL狀態模型(IN的移動版本,CustomizedApplicationforMobileNetworksEnhancedLogic),這種SSP叫做SoftSSP,這樣VoIP就可以支持INAP和CAMELApplicationProtocol(CAP),當IN業務需要時就可以觸發給SCP;另一種則是通過強大的第三方呼叫控制機制來定義新業務,如CGI和CPL(CallProcessingLanguage)。

  除了上述的網絡元素和協議外,AAA(Authentication,AuthorizationandAccounting)功能也是必備的。使用AAA功能可以滿足多個目的,如用戶的安全性、QoS和帳戶/計費框架。AAA可以在自治域中為SIP呼叫建立提供QoS,也可以在用戶帳戶信息的基礎上來計費。OSP(OpenSettlementProtocol)協議可以被業務提供者用來授權和計費。IPsec協議用來為IP電話網關授權。許可控制策略可以用COPS(CommonOutsourcingProtocolService)作為許可策略。QoS策略可以被策略對講服務器安裝到路由器(push方式),也可以由邊緣路由器向策略對講服務器來詢問(pull方式)。

3、3G中VoIP的業務質量
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